JP2013193753A - Tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高速・高圧な液体(流体)が注入されてくるため大きな衝撃力を受けるタンクに関し、タンクの板厚を減少してコスト低減を図ることができるように工夫したものである。 The present invention relates to a tank that receives a large impact force because high-speed and high-pressure liquid (fluid) is injected, and is devised so that the thickness of the tank can be reduced to reduce the cost.
原子炉を開発する場合には、原子炉の各構成装置について各種の試験がされる。試験の中には、供試体(試験対象となっている構成装置)に高速・高圧の水を流して供試体が所望の特性になっているかどうかを確認する試験がある。
供試体を通過してきた水は、タンクに注入されてタンク内に貯留される。
When developing a nuclear reactor, various tests are performed on each component of the nuclear reactor. Among the tests, there is a test in which high-speed, high-pressure water is allowed to flow through the specimen (the component device being tested) to check whether the specimen has the desired characteristics.
The water that has passed through the specimen is poured into the tank and stored in the tank.
図3は、上記のような供試体を通過してきた水が注入されるタンク10を示すものである。このタンク10は、円筒状のドラム部11の一端側を鏡板12で塞ぎ、ドラム部11の他端側を鏡板13で塞ぐと共に、鏡板12に管台14を取り付けて構成されている。
なお、この例では、ドラム部11と鏡板12,13によりタンク本体15が形成されている。
FIG. 3 shows a
In this example, a
タンク10(タンク本体15)の寸法の概略は、横寸法(両方の鏡板間の寸法)が約10m、直径(ドラム部の直径)が約4mである。
管台14には、水Wをタンク10内に注入するための配管20が接続されている。
As for the dimensions of the tank 10 (tank body 15), the lateral dimension (dimension between both end plates) is about 10 m, and the diameter (diameter of the drum portion) is about 4 m.
A
高速・高圧な水Wは、配管20内を流通し、管台14を通ってタンク10(タンク本体15)内に噴出される。この場合、水の圧力は例えば最大で60気圧であり、流速は例えば最大で20m/秒である。
管台14からタンク10内に噴出された水Wは、その水径が広がりながら進行して、鏡板13の内壁や、ドラム11の内壁に衝突する。特に、管台14と反対側に位置する鏡板13には、噴出された水Wが直撃するため、大きな衝撃力が作用する。
鏡板13やドラム11の内壁に衝突した水Wは、その後、重力により下方に流れてタンク10内の底部に溜まる。
The high-speed and high-pressure water W circulates in the
The water W ejected from the
The water W colliding with the
上記従来のタンク10では、高速・高圧な水Wが、タンク10の内壁に大きな衝撃力を伴って衝突すると共に、タンク10自体が高圧ガス設備であることから、衝撃力や圧力に耐えるため、タンク10(タンク本体15)の板厚が厚くなっていた。
このようにタンク10(タンク本体15)を構成する鋼材(板材)の板厚が厚いため、タンク10を製造するのにコストが嵩んでいた。
In the
Thus, since the plate | board thickness of the steel material (plate material) which comprises the tank 10 (tank main body 15) is thick, it was expensive to manufacture the
本発明は、上記従来技術に鑑み、板厚を薄くしてコストを低減することができるタンクを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tank capable of reducing the thickness by reducing the plate thickness in view of the above-described conventional technology.
上記課題を解決する本発明の構成は、
タンク本体と、
前記タンク本体に取り付けられており、配管を介して流通してきた液体を前記タンク本体内に噴出させる管台を備えたタンクにおいて、
前記管台から噴出されてきた前記液体が衝突する面が前記液体の進行方向に対して斜めになる状態で前記タンク本体内に配置されており、しかも前記面に衝突した液体の進行方向を前記タンク本体の底面に向ける状態で配置されているガイドを備えたことを特徴とする。
The configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.
The tank body,
In the tank provided with a nozzle that is attached to the tank body and ejects the liquid that has circulated through the pipe into the tank body.
The surface on which the liquid ejected from the nozzle collides is disposed in the tank body in a state where it is inclined with respect to the traveling direction of the liquid, and the traveling direction of the liquid colliding with the surface is A guide is provided so as to face the bottom surface of the tank body.
また本発明の構成は、
前記タンク本体は、筒状のドラム部と、前記ドラム部の両端面を塞ぐ鏡板とで構成されており、
前記管台は、前記鏡板のいずれか一方に取り付けられており、
前記ガイドは、前記管台から噴出されてきた前記液体の進行方向を曲げて前記液体を前記タンク本体の底面に導くよう、前記管台に対して斜めになった状態で対向配置されていることを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
The tank main body is composed of a cylindrical drum portion and an end plate that closes both end faces of the drum portion,
The nozzle is attached to one of the end plates,
The guide is disposed opposite to the nozzle so as to bend the traveling direction of the liquid ejected from the nozzle and guide the liquid to the bottom surface of the tank body. It is characterized by.
また本発明の構成は、
前記ガイドは、板状または筒状になっていることを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
The guide has a plate shape or a cylindrical shape.
また本発明の構成は、
前記タンク本体内には、前記配管を介して流通してきた前記液体が前記管台から前記タンク本体内に噴出される前に、緩衝用の液体が予め入れられていることを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
The tank body is preliminarily filled with a buffering liquid before the liquid flowing through the pipe is ejected from the nozzle into the tank body.
本発明によれば、管台からタンク本体内に噴射されてきた液体の進行方向を、斜め配置したガイドによりタンク底面側に曲げるため、液体がタンク本体に対して与える衝撃力を低減することができる。その結果、タンクの板厚を薄くすることができ、製造コストを低減することができる。 According to the present invention, since the traveling direction of the liquid sprayed from the nozzle into the tank body is bent toward the tank bottom surface by the obliquely arranged guide, the impact force of the liquid on the tank body can be reduced. it can. As a result, the thickness of the tank can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明に係るタンクを、実施例に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the tank concerning the present invention is explained in detail based on an example.
図1は、本発明の実施例1に係るタンク110を示すものである。このタンク110は、円筒状のドラム部111の一端側を鏡板(end plate:端板)112で塞ぎ、ドラム部111の他端側を鏡板(end plate:端板)113で塞ぐと共に、鏡板112に管台114を取り付けて構成されている。
なお、ドラム部111及び鏡板112、113で成る部分を、タンク本体115と規定する。また本実施例では、ドラム部111の軸心が水平になる状態で、タンク110は設置される。
FIG. 1 shows a
In addition, a portion including the
本例では、管台114は、その軸心が水平になる状態で、鏡板112に取り付けられている。この管台114には、水等の流体Wをタンク110内に注入するための配管120が接続されている。
高速・高圧な流体Wは、配管120内を流通し、管台114を通ってタンク110(タンク本体115)内に噴出される。この場合、流体Wの圧力は例えば最大で60気圧であり、流体Wの流速は例えば最大で20m/秒である。
In this example, the
The high-speed and high-pressure fluid W flows through the
タンク110の内壁、例えばドラム部111の内壁には、取付ピース130が溶接等により接続されて設置されており、この取付ピース130には板状のガイド131がボルト等の機械的締結部材により取り付けられている。
An
ガイド131は、流体Wの進行方向に関して管台114よりも下流側位置で、水平面に対して斜めになった状態でタンク110(タンク本体115)内に配置されており、管台114の開口面(タンク側の開口面)に対して斜めに対向している。
The
このガイド131は、流体Wの進行方向に関して上流側部分が上方に位置し、下流側部分が下方に位置する状態で斜め配置されて、ガイド面131aが管台114の開口面に斜めに対面している。このような配置構成になっているため、ガイド131は、管台114からタンク10内にほぼ水平に噴出されてガイド面131aに衝突した流体Wの進行方向を曲げて、流体Wをタンク110の底面側に導くことができる。
The
このタンク110に流体Wを注入するには、事前に緩衝用の水等の流体Woをタンク110内に入れてタンク110の底面に張っておく。
In order to inject the fluid W into the
その後、高速・高圧(例えば、圧力は最大で60気圧、流速は最大で20m/秒)な流体Wを、配管120内を流通させ、管台114を通ってタンク110内に噴出させる。
管台114からタンク110内に噴出された流体Wは、その水径が広がりながら進行して、
斜め配置されたガイド131のガイド面131aに衝突する。そうすると、流体Wの進行方向は曲げられて、流体Wはタンク110の底面側に向かう。
進行方向が斜め下方に変更された流体Wは、まず、タンク110の底面に予め張っていた流体Woに衝突して衝撃力が緩和され、その後に、タンク110の底面(ドラム部111の下部の内壁)に斜めに衝突する。
Thereafter, a fluid W having a high speed and a high pressure (for example, a maximum pressure of 60 atm and a maximum flow rate of 20 m / sec) is circulated through the
The fluid W ejected from the
It collides with the
The fluid W whose traveling direction has been changed obliquely downward first collides with the fluid Wo previously stretched on the bottom surface of the
このように、流体Woにより流体Wの衝撃力が吸収され、更に、流体Wはタンク110の底面に斜めに衝突する結果、流体Wによりタンク110に作用する衝撃力は、従来のものに比べて、大幅に緩和する。
As described above, the impact force of the fluid W is absorbed by the fluid Wo. Further, as a result of the fluid W colliding obliquely with the bottom surface of the
したがって、タンク110のドラム部111,鏡板112,113を構成する鋼材(板材)の板厚を薄くすることができ、例えば板厚を50mmにすることができる。
タンク110の板厚を薄くすることができるので、タンク110を製造するコストを低減することができる。
Therefore, the plate | board thickness of the steel material (plate | board material) which comprises the
Since the plate | board thickness of the
またガイド131は斜め配置されており、噴出された流体Wは、ガイド131に斜めに衝突して進行方向が変更されるだけであるため、流体Wがガイド131に与える衝撃力は小さい。
Further, the
なお、図示はしていないが、タンク110には圧力調整弁を備えている。そして、流体Wがタンク110内に注入されてきて、タンク110内のガス(空気)の圧力が予め決めた規定圧力よりも高くなったら、圧力調整弁が開状態となり、圧力が高くなったガス(空気)がタンク外に排出されるようになっている。
Although not shown, the
次に本発明の実施例2に係るタンク110Aを、図2を参照して説明する。なお、実施例2はガイドの部分が実施例1と異なるが、他の部分は図1に示す実施例1と同じである。したがって、実施例1と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
Next, a
タンク110Aの内壁、例えばドラム部111の内壁には、取付ピース130が溶接等により接続されて設置されており、この取付ピース130には円筒状のガイド132がボルト等の機械的締結部材により取り付けられている。
また、管台114は、その軸心が水平になる状態で、鏡板112に取り付けられている。
A mounting
The
ガイド132は、水等の流体Wの進行方向に関して管台114よりも下流側位置で、水平面に対して斜めになった状態でタンク110A(タンク本体115)内に配置されており、ガイド132の上側開口面132aは管台114の開口面(タンク側の開口面)に対して斜めに対向している。またガイド132の下側開口面132bは、ドラム部111の底面に対して斜めに対向している。
The
このガイド132は、流体Wの進行方向に関して上流側部分が上方に位置し、下流側部分が下方に位置する状態で斜め配置されている。ガイド132は、管台114からタンク10内にほぼ水平に噴出された流体Wを、円筒状の内部空間に侵入させてから進行方向を曲げて、タンク110Aの底面側に導くものである。この結果、ガイド132の内周面がガイド面132cとして機能する。
The
本実施例のタンク110Aでは、管台114の直径(内周側の直径)をd1とした場合に、ガイド132の直径(内周側の直径)d2をd1の2倍にしている。
In the
管台114からガイド132内に噴出された流体Wは、ガイド132の内周面のうち上面側部分の面に沿って流れる。しかも、ガイド132の直径(内周側の直径)d2を管台114の直径(内周側の直径)d1の2倍にしているため、ガイド132の内周面のうち下面側部分には、ガイド132の上側開口面132a及び下側開口面132bから、タンク110A内のガス(空気)が入り込むため、ガイド132内において流体Wの圧力変動は小さくなる。
The fluid W ejected from the
ガイド132内における流体Wの圧力変動が小さいため、流体Wが点Pを基点に角度を変える際にスムーズに角度を変えることができ、後述する長さd3の長さを短くすることができる。
Since the pressure fluctuation of the fluid W in the
また本実施例のタンク110Aでは、水平配置した管台114の中心軸を延長した線が、ガイド132の内周面と交差する交点を点Pとすると、ガイド132の点Pから下流開口面132bまでの長さd3を、管台114の直径(内周側の直径)d1の4倍にしている。
Further, in the
管台114からガイド132内に噴出された流体Wは、ガイド132内において流れ点Pを基点として、進行方向が水平方向から下側方向に曲げられていく。このとき、流体Wの進行方向の変更をスムーズに行うには、長さd3が長さd1の3倍程度が必要であると考え、更に余裕をみて、本実施例ではd3=4×d1とした。
The fluid W ejected from the
更に本実施例のタンク110Aでは、ガイド132の上側開口面132aと鏡板112との間に隙間140を設けた。隙間140の距離Lは、隙間140の面積(L×π・d2)が、管台114の開口面積(π/4・d1・d1)の5倍となるように設定している。
Further, in the
ガイド132の上側開口面132aと鏡板112との間に隙間140を設けることにより、管台114から流体Wが噴出されることにより圧力低下した部分に、タンク110A内のガス(空気)を供給することができ、隙間140の面積(L×π・d2)が管台114の開口面積(π/4・d1・d1)の4倍程度あればガスの供給を妨げることがないと考えられるため、余裕をみて5倍にしている。
By providing a
このタンク110Aに流体Wを注入するには、事前に緩衝用の水等の流体Woをタンク110A内に入れてタンク110Aの底面に張っておく。
In order to inject the fluid W into the
その後、高速・高圧(例えば、圧力は最大で60気圧、流速は最大で20m/秒)な流体Wを、配管120内を流通させ、管台114を通ってタンク110A内に噴出させる。
管台114からタンク110A内に噴出された流体Wは、上側開口面132aからガイド132内に進行して、斜め配置されたガイド132の内面(ガイド面132c)に衝突する。そうすると、流体Wの進行方向は曲げられて、流体Wはタンク110Aの底面側に向かう。
進行方向が斜め下方に変更された流体Wは、まず、タンク110Aの底面に予め張っていた流体Woに衝突して衝撃力が緩和され、その後に、タンク110Aの底面(ドラム部111の下部の内壁)に斜めに衝突する。
Thereafter, a fluid W having a high speed and a high pressure (for example, the maximum pressure is 60 atm and the maximum flow rate is 20 m / second) is circulated through the
The fluid W ejected from the
The fluid W whose traveling direction has been changed obliquely downward first collides with the fluid Wo previously stretched on the bottom surface of the
このように、流体Woにより流体Wの衝撃力が吸収され、更に、流体Wはタンク110Aの底面に斜めに衝突する結果、流体Wによりタンク110Aに作用する衝撃力は、従来のものに比べて、大幅に緩和する。
Thus, the impact force of the fluid W is absorbed by the fluid Wo, and the impact force acting on the
したがって、タンク110Aのドラム部111,鏡板112,113を構成する鋼材(板材)の板厚を薄くすることができ、例えば板厚を50mmにすることができる。
タンク110Aの板厚を薄くすることができるので、タンク110を製造するコストを低減することができる。
Therefore, the plate | board thickness of the steel material (plate | board material) which comprises the
Since the thickness of the
またガイド132は斜め配置されており、噴出された流体Wは、ガイド132に斜めに衝突して進行方向が変更されるだけであるため、流体Wがガイド132に与える衝撃力は小さい。
Further, the
なお図2に示す実施例では、円筒状のガイド132を採用したが、円筒状のガイド132の下方側部分を無くしたハーフパイプ状(円筒材を軸方向に沿い半割した、樋形状)のガイドを採用することもできる。
また断面形状が、コの字を左90°回転させた形状になっているガイドを採用することもできる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
In addition, a guide whose cross-sectional shape is a shape obtained by rotating a U-shape 90 ° to the left can be used.
なおタンク110,110Aに注入するのは、水に限らず、他の液体(流体)であってもよい。
またタンク本体は、ドラム部の両端面を鏡板で塞いだ形状のものに限らず、球形状や他の立体形状であってもよい。
The
Further, the tank body is not limited to a shape in which both end surfaces of the drum portion are closed by end plates, but may be a spherical shape or other three-dimensional shape.
10,110 タンク
11,111 ドラム部
12,13,112,113 鏡板
14,114 管台
15、115 タンク本体
20,120配管
130 取付ピース
131、132 ガイド
131a、132c ガイド面
140 隙間
W,Wo 流体(水)
10, 110
Claims (4)
前記タンク本体に取り付けられており、配管を介して流通してきた液体を前記タンク本体内に噴出させる管台を備えたタンクにおいて、
前記管台から噴出されてきた前記液体が衝突する面が前記液体の進行方向に対して斜めになる状態で前記タンク本体内に配置されており、しかも前記面に衝突した液体の進行方向を前記タンク本体の底面に向ける状態で配置されているガイドを備えたことを特徴とするタンク。 The tank body,
In the tank provided with a nozzle that is attached to the tank body and ejects the liquid that has circulated through the pipe into the tank body.
The surface on which the liquid ejected from the nozzle collides is disposed in the tank body in a state where it is inclined with respect to the traveling direction of the liquid, and the traveling direction of the liquid colliding with the surface is A tank comprising a guide disposed in a state of being directed to the bottom surface of the tank body.
前記管台は、前記鏡板のいずれか一方に取り付けられており、
前記ガイドは、前記管台から噴出されてきた前記液体の進行方向を曲げて前記液体を前記タンク本体の底面に導くよう、前記管台に対して斜めになった状態で対向配置されていることを特徴とする請求項1のタンク。 The tank main body is composed of a cylindrical drum portion and an end plate that closes both end faces of the drum portion,
The nozzle is attached to one of the end plates,
The guide is disposed opposite to the nozzle so as to bend the traveling direction of the liquid ejected from the nozzle and guide the liquid to the bottom surface of the tank body. The tank according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012061435A JP2013193753A (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Tank |
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JP2012061435A JP2013193753A (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Tank |
Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017013857A (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 住友金属鉱山株式会社 | Concentrated sulfuric acid tank |
JP7503614B2 (en) | 2021-12-31 | 2024-06-20 | サムス カンパニー リミテッド | Liquid trap tank and liquid supply unit for liquid trap tank |
-
2012
- 2012-03-19 JP JP2012061435A patent/JP2013193753A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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